| 1 | #include "mlobe.h" | 
|---|
| 2 | #include "unitvector.h" | 
|---|
| 3 |  | 
|---|
| 4 | #include "timing.h" | 
|---|
| 5 | // #include "nbrandom.h" | 
|---|
| 6 | //++ | 
|---|
| 7 | // Class        MainLobe | 
|---|
| 8 | // | 
|---|
| 9 | // include      mlobe.h sphericalmap.h unitvector.h math.h | 
|---|
| 10 | // | 
|---|
| 11 | //    Class for computation of main lobe. | 
|---|
| 12 | // | 
|---|
| 13 | //     The lobe values are computed in pixels laying on "nc" slices | 
|---|
| 14 | //     with hexagonal  pavement around theta=0 , phi=0. The lobe is | 
|---|
| 15 | //     gaussian with sigma="sig". The slices are built every | 
|---|
| 16 | //     "dels"*sigma. | 
|---|
| 17 | // | 
|---|
| 18 | //-- | 
|---|
| 19 | //++ | 
|---|
| 20 | // Titre        Constructor | 
|---|
| 21 | //-- | 
|---|
| 22 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 23 | //++ | 
|---|
| 24 | MainLobe::MainLobe(float sig, float dels, int nc) | 
|---|
| 25 | // | 
|---|
| 26 | //-- | 
|---|
| 27 | { | 
|---|
| 28 | if (sig < 1.e-9)  sig = M_PI/100.;   // Sigma du lobe gaussien (radians) | 
|---|
| 29 | mSigma = sig; | 
|---|
| 30 | mDels = (dels < 1.e-5) ?  0.5 : dels;   // Epaisseur de chaque couche en unite de sigma | 
|---|
| 31 | mNC =  (nc < 1) ? 1 : nc; | 
|---|
| 32 | mNpix = 1;    // Nb total de pixels du lobe | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | int i,j,k; | 
|---|
| 35 | for(i=1; i<=mNC; i++)  mNpix += 6*i; | 
|---|
| 36 | //  mT0 , mP0  Teta et Phi des pixels, Pixel 0 oriente vers (0, 0) | 
|---|
| 37 | mT0 = new float[mNpix]; | 
|---|
| 38 | mP0 = new float[mNpix]; | 
|---|
| 39 | //  mTC , mPC  Teta et Phi des pixels, Pixel 0 oriente vers (Teta, phi) | 
|---|
| 40 | mTC = new float[mNpix]; | 
|---|
| 41 | mPC = new float[mNpix]; | 
|---|
| 42 | mDx = new float[mNpix]; | 
|---|
| 43 | mDy = new float[mNpix]; | 
|---|
| 44 | mDr = new float[mNpix]; | 
|---|
| 45 | // Valeurs des pixels | 
|---|
| 46 | mVal = new double[mNpix]; | 
|---|
| 47 |  | 
|---|
| 48 |  | 
|---|
| 49 | double teta,phi,dphi; | 
|---|
| 50 | double val; | 
|---|
| 51 | mT0[0] = mP0[0] = mTC[0] = mPC[0] = 0.; | 
|---|
| 52 | mVal[0] = 1.;  mDx[0] = mDy[0] = 0.; | 
|---|
| 53 | k = 1;  mTotVal = 1.; | 
|---|
| 54 | for(i=1; i<=mNC; i++) { | 
|---|
| 55 | teta = (double)i*mDels; | 
|---|
| 56 | val = exp(-teta*teta); | 
|---|
| 57 | teta *= mSigma; | 
|---|
| 58 | if (i%2)  phi = M_PI/6.; | 
|---|
| 59 | else phi = 0.; | 
|---|
| 60 | dphi = M_PI/(3.*i); | 
|---|
| 61 | for(j=0; j<6*i; j++) { | 
|---|
| 62 | mT0[k] = mTC[k] = teta; | 
|---|
| 63 | phi += dphi; | 
|---|
| 64 | mP0[k] = mPC[k] = phi; | 
|---|
| 65 | mVal[k] = val; | 
|---|
| 66 | mTotVal += val; | 
|---|
| 67 | mDx[k] = teta*cos(phi); | 
|---|
| 68 | mDy[k] = teta*sin(phi); | 
|---|
| 69 | mDr[k] = teta; | 
|---|
| 70 | k++; | 
|---|
| 71 | } | 
|---|
| 72 | } | 
|---|
| 73 | mDirTet = mDirPhi = 0.; | 
|---|
| 74 | return; | 
|---|
| 75 | } | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 |  | 
|---|
| 78 | //++ | 
|---|
| 79 | // Titre        Constructor | 
|---|
| 80 | //-- | 
|---|
| 81 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 82 | //++ | 
|---|
| 83 | MainLobe::~MainLobe() | 
|---|
| 84 | // | 
|---|
| 85 | //-- | 
|---|
| 86 | { | 
|---|
| 87 | delete mT0; | 
|---|
| 88 | delete mP0; | 
|---|
| 89 | delete mTC; | 
|---|
| 90 | delete mPC; | 
|---|
| 91 | delete mDx; | 
|---|
| 92 | delete mDy; | 
|---|
| 93 | delete mDr; | 
|---|
| 94 | delete mVal; | 
|---|
| 95 | } | 
|---|
| 96 | //++ | 
|---|
| 97 | // Titre        Public Methods | 
|---|
| 98 | //-- | 
|---|
| 99 | //++ | 
|---|
| 100 | // | 
|---|
| 101 | // inline int      NPix() | 
|---|
| 102 | //    Return the total number of pixels of the lobe | 
|---|
| 103 | // inline float    Sigma() | 
|---|
| 104 | // inline double   Integral() | 
|---|
| 105 | //-- | 
|---|
| 106 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 107 | //++ | 
|---|
| 108 | void MainLobe::SetDirection(float teta, float phi) | 
|---|
| 109 | // | 
|---|
| 110 | //    orientate  the lobe  toward the direction  (theta, phi) | 
|---|
| 111 | //-- | 
|---|
| 112 | { | 
|---|
| 113 | int k; | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 | mDirTet = teta; | 
|---|
| 116 | mDirPhi = phi; | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 | if (teta < 0.1*mDels*mSigma) { | 
|---|
| 119 | for(k=0; k<mNpix; k++) { | 
|---|
| 120 | mTC[k] = mT0[k]; mPC[k] = mP0[k]; | 
|---|
| 121 | } | 
|---|
| 122 | return; | 
|---|
| 123 | } | 
|---|
| 124 |  | 
|---|
| 125 |  | 
|---|
| 126 | /* | 
|---|
| 127 | if (teta > 10.*mSigma*mDels*mNC) {   // On utilise des formules approchees | 
|---|
| 128 | float stet = sin((double)teta); | 
|---|
| 129 | float ctet = cos((double)teta); | 
|---|
| 130 | for(k=0; k<mNpix; k++) { | 
|---|
| 131 | mTC[k] = teta - mDy[k]*stet - mDr[k]*ctet; | 
|---|
| 132 | mPC[k] = phi + mDx[k]; | 
|---|
| 133 | } | 
|---|
| 134 | return; | 
|---|
| 135 | } | 
|---|
| 136 | */ | 
|---|
| 137 |  | 
|---|
| 138 | // Formules compliquees | 
|---|
| 139 |  | 
|---|
| 140 | double dx,dy,dz; | 
|---|
| 141 | double sphi = sin((double)phi); | 
|---|
| 142 | double cphi = cos((double)phi); | 
|---|
| 143 | double stet = sin((double)teta); | 
|---|
| 144 | double ctet = cos((double)teta); | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 | UnitVector pd((double)teta, (double)phi); | 
|---|
| 147 | UnitVector vc; | 
|---|
| 148 | for(k=0; k<mNpix; k++) { | 
|---|
| 149 | dz = mDy[k]*stet; | 
|---|
| 150 | dx = -(mDx[k]*sphi+mDy[k]*ctet*cphi); | 
|---|
| 151 | dy = mDx[k]*cphi-mDy[k]*ctet*sphi; | 
|---|
| 152 | vc.Setxyz(pd.X()+dx, pd.Y()+dy, pd.Z()+dz); | 
|---|
| 153 | mTC[k] = vc.Theta(); | 
|---|
| 154 | mPC[k] = vc.Phi(); | 
|---|
| 155 | if (mTC[k] < 0.)  printf("ERREUR !!!! mTC[%d] = %g \n", k, mTC[k]); | 
|---|
| 156 | if (mPC[k] < 0.) mPC[k] += M_PI*2.; | 
|---|
| 157 | if (mPC[k] >= M_PI*2.) mPC[k] -= M_PI*2.; | 
|---|
| 158 | } | 
|---|
| 159 | return; | 
|---|
| 160 | } | 
|---|
| 161 |  | 
|---|
| 162 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 163 | //++ | 
|---|
| 164 | double MainLobe::Value(int kpx, float& teta, float& phi) | 
|---|
| 165 | // | 
|---|
| 166 | //    return the value of the lobe as also the (theta, phi) of the | 
|---|
| 167 | //    pixel "kpx" | 
|---|
| 168 | //-- | 
|---|
| 169 | { | 
|---|
| 170 | if ( (kpx < 0) || (kpx >= mNpix) ) { teta = phi = 0.; return(0.); } | 
|---|
| 171 | teta = mTC[kpx]; | 
|---|
| 172 | phi = mPC[kpx]; | 
|---|
| 173 | return(mVal[kpx]); | 
|---|
| 174 | } | 
|---|
| 175 |  | 
|---|
| 176 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 177 | //++ | 
|---|
| 178 | double MainLobe::Convol(SphericalMap<double>& sph) | 
|---|
| 179 | // | 
|---|
| 180 | //    return the value of the lobe convolved with the sky (sphere) "sph" | 
|---|
| 181 | //-- | 
|---|
| 182 | { | 
|---|
| 183 | double ret=0.; | 
|---|
| 184 | int k; | 
|---|
| 185 | for(k=0; k<mNpix; k++)  ret += mVal[k]*sph(mTC[k], mPC[k]); | 
|---|
| 186 | /* | 
|---|
| 187 | if( (dbg > 0) && (k%dbg) ) | 
|---|
| 188 | printf("MainLobe::Convol k= %d T,P= %g %g , Lobe=%g Sph= %g  Ret=%g\n", | 
|---|
| 189 | k, mTC[k], mPC[k], mVal[k], sph(mTC[k], mPC[k]), ret ); | 
|---|
| 190 | */ | 
|---|
| 191 | return(ret/mTotVal); | 
|---|
| 192 | } | 
|---|
| 193 |  | 
|---|
| 194 | //++ | 
|---|
| 195 | // | 
|---|
| 196 | // inline void     Print() | 
|---|
| 197 | //-- | 
|---|
| 198 |  | 
|---|
| 199 | //++ | 
|---|
| 200 | // Titre        Operators | 
|---|
| 201 | //-- | 
|---|
| 202 |  | 
|---|
| 203 | /* --Methode-- */ | 
|---|
| 204 | //++ | 
|---|
| 205 | ostream& operator << (ostream& s, MainLobe const& lob) | 
|---|
| 206 | // | 
|---|
| 207 | //-- | 
|---|
| 208 | { | 
|---|
| 209 | s << "MainLobe_Info() : Sigma= " << lob.mSigma << " Dels= " << lob.mDels << " NC= " | 
|---|
| 210 | << lob.mNC << " NTotPix= " << lob.mNpix << " Integ= " << lob.mTotVal << endl; | 
|---|
| 211 |  | 
|---|
| 212 | int i,j,k; | 
|---|
| 213 | cout << " Direction Teta,Phi = " << lob.mDirTet << " , " << lob.mDirPhi << endl; | 
|---|
| 214 | cout << " Pixel 0 , Teta= " << lob.mT0[0] << " Phi= " << lob.mP0[0] | 
|---|
| 215 | << " Val= " << lob.mVal[0] << endl; | 
|---|
| 216 | k = 1; | 
|---|
| 217 | for(i=1; i<lob.mNC; i++) { | 
|---|
| 218 | cout << " Couche # " << i << " NPix= " << i*6 << endl; | 
|---|
| 219 | for(j=0;j<6*i;j++) { | 
|---|
| 220 | cout << "K= " << k << "Teta,Phi= "  << lob.mTC[k] << ", " << lob.mPC[k] | 
|---|
| 221 | << " (" << lob.mT0[k] << ", " << lob.mP0[k] << ") " | 
|---|
| 222 | << " Val= " << lob.mVal[k] << endl; | 
|---|
| 223 | k++; | 
|---|
| 224 | } | 
|---|
| 225 | } | 
|---|
| 226 |  | 
|---|
| 227 |  | 
|---|
| 228 | return s; | 
|---|
| 229 | } | 
|---|
| 230 |  | 
|---|